(54) ОПТИЧЕСКАЯ СКАНИРУЮЩАЯ СИСТЕМА Изобретение относится к оптическим устройствам сканирования. Известно сканирующее устройство, в котором на вращающемся диске размещевы данные пластинки l i Однако этому устройству присущ загиб линии развертки, который можно исправить дополнительной оптикой, но такие системы трудно юстировать. Наиболее близкой к предлагаемой SIBляется оптическая сканирующая система, содержащая источник света, установленный под углом к плоскости вращающегося диска, которая снабжена набором линейных дифракционных рещеток с постоянным периодом Г 21, Недостатком известного устройства являются искажения выходной развертки за счет влияния эксцентричности вращвюшегося диска в фасег-решеток, кпиновидноств диска и освещение неодноросте имеющихся либо в пределах линии развер ки (вызванных, например, наличием щум в восстанавливающем луне), либо от линии к линии (вызванных различиями между решетками). Целью изобретения является повыщение эффективности сканирования. Указанная цель достигается тем, что отношение длины волны источника света к периоду решетки находится в пределах от 1 до 1,618, угол между нормалью к плоскости вращающегося диска и оптической осью источника света выбирается КЗ предела Р-89, 445, а угол дифракции решетки находится в пределах от 38, до 90, Угол между нормалью к плоскости вращающегося диска и оптической осью источники света и угол дифракции решетки подчинены зависимостям Si«&i A-r/ - f r 51 в -а/Хк., где &. - угол между норлалью к плоскости вращающегося диска и йптической осью источника света; б j - угол дифракции решетки; - период решетки; Д. - дпива волны источника света. Угол между нормалью к плоскости вращающегося диска и угол дифракции решетки подчинены зависимостям 51и0 --С у|а-а|Лг)5ес% и 91и0 (.1-5есея) + |- о Ду где &п - угол поворота вращающегося диска. На фиг. 1 изображена плоская линейная дифракционная решетка, выполненная на поверхности вращателя передающего типа, вид сбоку; на фиг. 2-го же, вид сверху; на фиг. 3 - предпочтительная система создания дифракционной решетки с использованием призмы; на фиг. 4 диск (изображенный на фиг. 2) в режиме восстановления; на фиг. 5 - схема ска- нирующей системы; на фиг. 6 - графичес кое изображение отклонения загиба линии развертки в зависимости от угла вращен решетки при различных значениях угла па дения и дифракции; на фиг. 7 - блок-схема, иллюстрирующая сканирующую систе- му со схемой коррекции погрешности экспозиции. Создание голографически на поверхности вращателя передающего типа одноплоскостной фасеты 1 линейной дифракционной решетки иллюстрируется на фиг. 1, где изображен вращающийся диск 2. Фасета 1 образована путем направления предметного волнового фронта 3 и эталонного волнового фронта 4, являющих ся плоскими волнами, лежащими в одной плоскости, на записывающую среду 5, нанесенную на поверхности диска 2. Пред полагается, что эти лучи сначала были расщеплены и порознь обработаны (пространственно фильтрованы, сведены в параллельный пучок) до создания необходимых волновых фронтов. Линии решетки (фиг. 2) выполнены перпендикулярными относительно осей линии 6 вращателя. Выбор среды 5 определяется в первую очередь решением о записи линий интерферирующих волновых фронтов. Как иэвестно, диск 2 может быть размечен так 4тобы множество фасет 1 могло образ1 ваться на его поверхности.Для передающе решетки (фиг.2) расстояние между интерфе решшонными п1М1осами( показаны при силь 9894 ном увеличешга) задаются уравнением дифракционной решетки 51и((11п; где f - длина волны образующего волнового фронта; фдИ ф - соответственно углы, образуемые предметными и эталонными волнами с нормалью к записывающей среде. Оба луча лежат в плоскости, определяемой нормалью и диаметром вращателя. На фиг. 4 показан диск 2 (изображенный на фиг. 2 и 3), расположенный в плоскости ХУ и вращающийся относительно оси 2. Восстанавливающий волновой фронт 7 падает на фасету 1 под углом падения Q , а дифрагируется под углом дифракции д условии равенства нулю угла вращения и параллельности дифракционных линий фасеты 1 оси X падающие и дифрагирующие лучи удовлетворяют следующему общему уравнению 5ivi (3-sin-Q,, 2) .SwQi i-bSineav /3c| 5 ®R, гдеЗ-Шб уИ 51У10 ,являются составляющими вектора восстанавливающей волны. соответственно, вдоль осей X и У; 51И б(;) Sin&vj- составляющие вектр- ра дифрагированной волны вдоль осей X и У; ) - длина волны восстанавливающего луча; d - период дифракционной решетки; ©п - угол поворота. На фиг. 5 показана сканирующая система, используюшвя передающий диск, изображенный на фиг. 2-4. Восстанавл№вающий волновой фронт 7 падает на вращатель под углом & и дифрагируется под углом Q . Так как волновой фронт 7 является плоской волной, то дифрагированная волна 8 является также плоской, фсжусирующейся линзой 9: зеркало 10 направляет сигнальный луч 11 на плоскость изображения 12, лежащую в фокальной плоскости линзы 9. При повороте диска сигнальный луч 11 смещается вертикально (фиг. 5), построив единствевн ную линию развертки. По мере поворота дополнительных фасет посредством волнового -фронта 7 вырабатываются дополнительные линии розетки. Дифрагированный луч содержит составляющие как первого, так н, например, нулевого порядка. Эта составляющая нулевого порядка пространственно устойчвн ва и имеет мощность Р , сравнимую с мошностью Р восстанавливающего фронта 7 подающего на дифракционную решетку (фиг. 7).На фиг. 7 показа ш схема коррекции для режима передающего вращателя, но описанный ниже способ с тем же успехом может быть использован для отражающих голограмм. Как показано на (|«г. 7, сигнал коррекции получается как функция угла поворота в-и голографическо го диска 2. Лазерный модулятор 13 пред назначен для подавления мощности луча Р, пропорциональной мощности падающего лазерного луча и задающего входного напряженияE(-fc) модулятора, причем E(-t) поддерживается в пределах интерв ла для линейной работы. Часть мощности луча Р от модулятора отводится раощепляющим зеркалом 14 к световому детектору 15, сигнал которого пропорциоиале н Р. Подобным же образом- часть мощности PQ луча нулевого порядка выделяется посредством светового детектора 16 для выработки сигнала , пропорциональнрго Р0 ( р - константы .пропорциональности) .Усилители 16.И 17 настраиваю11 ся так, чтобы выход следующей за ними схемы 18 пропорциональности составлял R/Р. Отношение IQ/Р является функцией углового положения вследствие вариаций внутрифасетного и междуфасетного коэффициента дифракции. Это отношение соотносится с локальным коэффициентом дифракции Т) g голографической дифракционной рещетки посредством уравнения ,..Bii.4H.M () PW, vr в случае необходимости моделирования произвольного, но постоянного коэффициента дифракции 3)о эк, чтобы мощность сканирующего луча не подвергалась действию малых локальных изменений D коэффициент коррекции М(9), равный (5) ив электронной форме вводится в цепь , 19 запоминания и машинной обработки. Коэффициент коррекции М(©) множится в умножителе 20 посредством входного видео сигнала Е с целью обеспеч&ния мощности скаиирующего луча, пропорциональной видеосигналу Е, независимому от локального коэффициента дифракции. Прецлагаемая сканирующая система обладает характеристиками взобра жения, остающимися почти постоянными при относительных изменениях ориентации воостанавливающего луча. Эти характеристики содержат практически не изогнутую траекторию сканирования; инвариантность к погрешностям центровки вращателя; нечувствительность к угловым смещениям осей вращагеля; быстроту создання либо голографически либо посредством обычной штриховой дифракционной решетки и простое преобразование колебаний. Ф, ормула изобр е тения 1.Оптическая сканирующая система, содержащая источник света, установленный под углом к плоскости вращающегося диска, снабженного наборсм линейных дифракционных решеток с постояашлм периодом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности сканирования, отношение длины волны иоточника света к периоду решетки находится в пределах от 1 до 1,618, угол между нормалью к плоскости вращающ&гося диска и оптической орью источника света выбирается из предела 0-89,445, а угол дифракции решетки находится в пределах от 38, 17до 90. 2.Система по п. 1, отличающая с я тем, что угол между нормалью к плоскости вратаающегося диска и оптической осью источника света и угол дифракции решетки подчинены следующей зависимости SIM©;,-Xy-ia-dlXvSwe -d 1 пце - угол между нормалью к плоо- кости вращающегося диска и оптической осью источника света; угол дифракции решетки; (3 - период решетки; Д,у.- длина волны источника света. 3.Система по п. 1, отличаю- щ а я с я тем, что угол между нормалью к плоскости вращающегося диска и угол дифракции решетки подключены следук щей зaвиcимocти siyie -( Sin ©а- 0я) -aixv-r
где j - утоп поворота вращающегося
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
9999898
1,Патент США № 39531О5, кл. 350-7, опублик. 27.04.76.
2.Патент CLLA № 4О6739,
1КЛ. 35О-6, опублик. 1О.О1.76 (прототип).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ДИСПЛЕЙ (ВАРИАНТЫ), МАТРИЦА ЭЛЕМЕНТОВ (ВАРИАНТЫ), ДИФРАКЦИОННЫЙ ПРОПУСКАЮЩИЙ ДИСПЛЕЙ, ДИФРАКЦИОННЫЙ ОТРАЖАЮЩИЙ ДИСПЛЕЙ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФРАГИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ | 1994 |
|
RU2143716C1 |
СИСТЕМА ЗАПИСИ СЕРВОДАННЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В НАКОПИТЕЛЯХ НА ДИСКАХ | 1995 |
|
RU2141691C1 |
Голографический дефлектор | 1990 |
|
SU1764021A1 |
ДИФРАКЦИОННЫЙ ДИСПЛЕЙ, ДИФРАКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ДИСПЛЕЯ И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ДИФРАГИРОВАННЫХ ЛУЧЕЙ | 2000 |
|
RU2256202C2 |
ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОКУСИРОВАНИЯ СВЕТА, УСТРОЙСТВО ОПТИЧЕСКОЙ ГОЛОВКИ, А ТАКЖЕ ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ, В КОТОРОМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОКУСИРОВАНИЯ СВЕТА | 2005 |
|
RU2379769C2 |
УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ | 2014 |
|
RU2654360C2 |
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК ПОЛИХРОМНОГО ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ | 2004 |
|
RU2287736C2 |
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИЦЕЛЬНОГО ЗНАКА И ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ КОЛЛИМАТОРНЫЙ ПРИЦЕЛ | 2007 |
|
RU2355989C1 |
ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ | 1992 |
|
RU2057352C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА | 1994 |
|
RU2083039C1 |
а
Фиъ.2 11 Ф1лг.5 п
Авторы
Даты
1983-02-23—Публикация
1980-05-06—Подача